Video Transcript
L’image montre les positions d’un objet à des intervalles d’une seconde. L’objet a une accélération uniforme. Quelle couleur montre correctement la quatrième position de l’objet ?
Cette question nous interroge sur le mouvement d’un objet qui a une accélération uniforme. Pour commencer, assurons-nous de bien comprendre ce que ce diagramme nous montre. Ce diagramme représente le mouvement d’un objet, un carré orange, en le montrant à différents moments séparés d’une seconde. Au début, le carré orange est ici. Nous appellerons cette position un. Puis, une seconde plus tard, le carré orange atteint cette position. Nous appellerons cette position deux. Ensuite, une seconde après, le carré orange est ici. Nous appellerons cette position trois. La question nous demande où sera le carré orange une seconde après. Ces trois carrés de couleur différente représentent différentes positions.
Pour l’instant, regardons les trois premières positions de l’objet orange. Rappelez-vous qu’on nous a dit qu’il avait une accélération uniforme. Cela signifie que la vitesse de l’objet augmente de la même valeur chaque seconde. Parce que la vitesse de l’objet augmente, la distance parcourue par l’objet pendant chaque seconde augmente. Chaque seconde, l’objet parcourra une plus grande distance que lors de la seconde précédente. C’est pourquoi la distance entre la position deux et la position trois est supérieure à la distance entre la position un et la position deux.
Par ailleurs, comme l’objet accélère uniformément, la vitesse de l’objet augmente à un rythme uniforme. Cela signifie qu’à chaque seconde qui passe, la distance parcourue par l’objet en une seule seconde augmente de la même valeur. Chaque seconde, l’objet parcourt une distance plus grande que lors de la seconde précédente. La chose importante à retenir est que la différence entre chaque distance parcourue est la même à chaque fois.
Pour nous aider à comprendre cela, appliquons cette idée à l’objet orange. L’objet commence ici, à la position un. Après une seconde, l’objet atteint la position deux. Notez que la distance parcourue par l’objet pendant ce temps est égale à la largeur de l’objet. Nous appellerons cette distance une unité. Une seconde plus tard, l’objet atteint la position trois. Comme l’objet accélère, la distance entre la position deux et la position trois est supérieure à la distance entre la position un et la position deux. En fait, cette distance est égale à trois fois la largeur de l’objet, soit trois unités.
Ainsi, après la première seconde, l’objet a parcouru une distance d’une unité. Mais pendant la seconde suivante, l’objet parcourt une distance de trois unités. Ainsi, la distance parcourue par l’objet pendant une seconde a augmenté de deux unités. Parce que l’accélération de l’objet est uniforme, la distance qu’il parcourt pendant chaque seconde va continuer d’augmenter de deux unités à chaque fois. Nous pouvons utiliser ces informations pour déterminer l’emplacement de la position quatre.
La distance entre la position trois et la position quatre doit être supérieure de deux unités à la distance entre la position deux et la position trois. Cela signifie que la distance entre la position trois et la position quatre doit être égale à cinq unités. Donc, la position quatre de l’objet devrait être ici.
En regardant les options qui nous sont données dans la question, nous voyons que cela correspond à la position indiquée en vert. C’est donc la position quatre de l’objet.
Pour confirmer notre réponse, nous pouvons vérifier les autres options. Si nous regardons cette position ici, nous pouvons voir qu’elle est à la même distance de la position trois que la position trois l’est de la position deux. Cela suggère que l’objet se serait déplacé de la même distance que pendant la seconde précédente. Cela ne pourrait se produire que si l’objet avait une vitesse constante pendant ces deux secondes. Mais nous savons que l’objet accélère, donc cela ne peut pas être correct.
Maintenant, en regardant la position bleue, nous pouvons voir que c’est beaucoup, beaucoup plus loin que ce à quoi nous nous attendions. Cela ne pourrait se produire que si l’accélération de l’objet avait augmenté. Mais nous savons que l’accélération est uniforme, donc cela ne peut pas être la bonne réponse non plus. Ainsi, nous pouvons être sûrs que c’est la couleur verte qui montre correctement la quatrième position de l’objet.
